100 великих тайн сознания

Дальнейшие исследования показали, что впервые веретеновидные клетки появляются в мозге орангутана. Их обнаружили также в соответствующих структурах упоминавшихся выше шимпанзе и гориллы, а также у бонобо.

Но вот у гиббонов, а также у представителей других обезьян, а также у обследованных млекопитающих их не нашлось. А ведь ученые изучили ткани мозга 23 видов приматов и 30 видов других млекопитающих.

Более того, в то время как у орангутана веретеновидные клетки исчисляются единицами, у человека их десятки тысяч. А вот горилла, шимпанзе и бонобо по количеству этих нейронов занимают промежуточное положение между орангутаном и человеком.

И еще один важный момент: у человека при рождении веретенообразные нейроны отсутствуют, и появляются они лишь на четвертом месяце жизни. То есть тогда, когда ребенок начинает улыбаться и задерживать взгляд на окружающих его предметах.

Конечно, у исследователей возник логический вопрос: а какую же функцию веретеновидные клетки выполняют в мозгу высокоорганизованных приматов? Ответить на этот вопрос можно было, определив те области мозга, в которых находятся эти нейроны.

Так, главное место концентрации веретеновидных клеток – поясничная извилина, о чем было известно уже давно – обеспечивает внимание, воспринимает боль, фиксирует ошибки и т. д.

Так, электроэнцефалограммы показывают, что поясничная извилина начинает работать намного активнее, когда человек решает различные задачи.

Известны также случаи, когда больные с повреждениями поясничной извилины в основном лежали, почти не разговаривая и ничего не делая. Однако выздоровев, они сообщали окружающим, что они слышали и понимали их разговоры, но желания вступить в беседу не чувствовали.

На основании проведенных исследований ученые пришли к выводу, что как раз веретенообразные клетки мозга и делают человека человеком, заставляя его влюбляться, чувствовать себя виноватым, относиться к тем или иным людям с симпатией или антипатией.

Возможно, эти клетки обеспечивают быстрое рождение социальных эмоций в отношении того или иного субъекта: «он симпатичен», «он неприятен», «я вляпался» и т. д.

Но так ли это на самом деле, сказать пока ученые не могут. Для этого требуются новые более строгие доказательства. А пока предположение, что именно веретенообразные клетки «делают нас людьми», – всего лишь гипотеза.

ХИМИЯ МОЗГА И ПОВЕДЕНИЕ

Обычно взаимоотношения между людьми считаются прерогативой социально-психологических наук. Но, как показали исследования последних лет, эту проблему можно исследовать и на молекулярном уровне. И это подтвердили некоторые открытия в области генетики и биохимии.

Так, например, было установлено, что некоторые молекулярные механизмы, регулирующие социальное поведение, существуют, не меняясь, сотни миллионов лет. Причем как у животных, так и у людей они очень похожи и функционируют почти одинаково.

Одним из таких регуляторов общественного поведения являются нейропептиды окситоцин и вазопрессин.

Детальное их исследование показало, что эти соединения могут работать в двух режимах: они могут воздействовать и на одиночные нейроны и на их группы. В первом случае они называются нейромедиаторами, во втором – нейрогормонами.

Молекулы окситоцина и вазопрессина состоят всего из девяти аминокислот и отличаются одна от другой всего двумя аминокислотными фрагментами.

Эти или родственные им соединения обнаружены почти у всех изученных многоклеточных животных: их нашли даже у гидр. Их история, согласно заключению биологов, насчитывает около 700 миллионов лет.

Миндалина – отдел мозга, отвечающий за обработку социально значимой информации

У млекопитающих и человека синтезом окситоцина и вазопрессина заняты нервные клетки гипоталамуса. А вот у беспозвоночных, у которых эта структура отсутствует, производят эти соединения особые нейросекреторные отделы нервной системы.

Влияние этих двух нейропептидов очень широко исследовалось на многих видах животных. В результате оказалось, что окситоцин практически полностью регулирует семейную жизнь самок: их половое поведение, роды, лактацию, привязанность к детям и брачному партнеру.

А вот вазопрессин больше занят «сильным» полом: он влияет на эрекцию и эякуляцию, на агрессию, территориальное поведение и отношения с партнершами.

Безусловно, влияние этих соединений на поведение человека исследовать во много раз сложнее, чем их воздействие на поведение животных. И тем не менее благодаря современным методикам в этой области науки ученые получили немало любопытных фактов.

Удивительные результаты дало сопоставление индивидуальной изменчивости людей по некоторым микросателлитам – коротким, последовательно расположенным повторам в ДНК. Оказалось, что с этой изменчивостью связаны психологические и поведенческие различия.

Кроме того, выяснилось, что микросателлиты влияют на некоторые черты характера, например, на способность к самопожертвованию. В частности, это касается микросателлита RS3.

Под контролем этого участка ДНК находится и семейная жизнь. В 2006 году шведские ученые установили, что у мужчин, гомозиготных по одному из аллельных вариантов микросателлита RS3, названного RS3 334, романтические отношения приводят к браку в два раза реже, чем у остальных представителей сильной половины человечества.

Более того, у них во столько же раз больше риск оказаться несчастливыми в браке.

А вот у слабого пола таких соотношений между сателлитами и проблемами в жизни не обнаружено: даже если женщины являются гомозиготными по данному аллелю, они не сильно обижаются на свою личную жизнь.

В то же время те из женщин, которым судьба «подарила» мужа с «неправильным» микросателлитом, отношениями в семье чаще всего недовольны.

Носители аллеля RS3 334 выделились еще рядом характерных особенностей. Так, их больше среди тех, кто страдает аутизмом. При рассматривании посторонних лиц у носителей этого аллеля сильнее возбуждается миндалина – отдел мозга, отвечающий за обработку социально значимой информации, а также за ощущение страха и недоверчивость.

Когда же нейролептиды стали капать в нос, то ученые получили удивительные эффекты. Так, когда таким путем ввели мужчинам вазопрессин, в лицах незнакомых людей она увидели угрожающую мимику.

А вот у женщин эффект был обратный: для них неизвестные лица становились дружелюбнее, да они и сами вели себя намного мягче. А у мужчин все было наоборот.

Что же касается окситоцина, то у мужчин он улучшал способность по выражению лица разбираться в настроении и чувствах незнакомых им людей. Помимо этого, во время разговора мужчины чаще смотрели своему визави в глаза.

Кроме того, при носовом введении окситоцина мужчины становились доверчивее.

Проведенные исследования со всей остротой показали проблемы, которые могут в ближайшем будущем появиться в обществе. Например: распылять продавцам в воздухе вокруг своих товаров окситоцин или нет? Прописывать ли микстуру окситоцина постоянно ругающимся супругам? Или этого делать не стоит, чтобы не вызвать у них более серьезных проблем со здоровьем?

Ответить сразу на все эти вопросы ни биологи, ни психологи, ни социологи не могут. Поэтому проблема химии мозга, контроля над ней и будущим общества ждет новых исследований и, конечно же, выводов, которые смогут предложить наиболее оптимальный вариант выхода из этой ситуации.

УДИВИТЕЛЬНЫЙ И ЗАГАДОЧНЫЙ МЕЛАТОНИН

Мелатонин – не только важнейший гормон из производимых эпифизом, но и одно из эволюционно древнейших биологических веществ. И для такого утверждения у биохимиков имеются все основания. Ведь это соединение ученые обнаружили в составе одноклеточных организмов и растений.

Открыт он был в 1958 году американским дерматологом А. Лернером.

На рисунке Р. Декарта шишковидная железа, или эпифиз, обозначена буквой Н

В организме позвоночных животных, в том числе и у человека, синтезом мелатонина занята шишковидная железа, или эпифиз. Но прежде чем установить этот, хорошо известный сегодня, факт, ученые провели многочисленные эксперименты, порой весьма тонкие и сложные.

И только в начале XX века австрийский невролог О. Марбург предположил, что эпифиз синтезирует и выделяет специфическое соединение, которое оказывает непосредственное влияние на работу гипоталамуса и, как следствие – на развитие и функционирование развитие репродуктивной системы.

Примерно в это же время было доказано, что в эпифизе находится вещество, приводящее к побледнению кожи.

Основой для производства мелатонина в человеческом организме является незаменимая аминокислота триптофан.

Когда поток крови доставляет ее в эпифиз, здесь триптофан при непосредственном участии ряда ферментов превращается сначала в серотонин, из которого затем образуется мелатонин.

Не задерживаясь в эпифизе, это вещество немедленно поступает в кровь и спинномозговую жидкость, или в ликвор.

При этом, как считают физиологи, мелатонин не просто диффундирует в окружающие эпифиз жидкости, а выбрасывается эпифизом двумя отдельными порциями. Одна порция, имеющая низкую концентрацию, направляется в кровь и переносится ею в периферические органы и ткани, а другая, более концентрированная, поступает в ликвор, где связывается с рецепторами мозга.

При этом в течение суток содержание мелатонина в крови существенно меняется. Так, если днем его концентрация всего 1–3 пикограмма/мл, то примерно за два часа до отхода ко сну она начинает постепенно увеличиваться, а после выключения света она возрастает до 100–300 пикограмм/мл.

В предрассветные часы концентрация мелатонина опять начинает снижаться, и после пробуждения снова достигает своего минимума.

И что в этих суточных изменениях концентрации удивительно, они для каждого конкретного человека довольно стабильны, причем, настолько индивидуальны, что можно говорить о мелатониновой кривой, как о своеобразном маркере данного человека.